Устройство сравенения дискретного регулятора Советский патент 1979 года по МПК G05B1/01 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, например в дискретных регуляторах скорости электропривода. Известны устройства сравнения, применяемые в дискретных регуляторах 1 и 2. Из известных устройств сравнения дискретных регуляторов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее ограничительный элемент, триггер, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а второй вход - со вторым входом устройства, с управляющим входом первого ключа и через элемент задерж ки с управляющим входом второго ключа, вход интегрирующего элемента сое динен со входом второго ключа и через первый ключ со входом запоминаю щего элемента и входами усилителя и дифференцирующего блока, выход уси лителя и первый выход дифференцирующего блока подключены соответственно к первому и второму входам элемента перемены структуры, выход которого и второй выход дифференцирующего блока соединены соответственно с пер вым и вторым выходами устройства, а выходы интегрирующего и запоминающего элементов, выход второго ключа и первый выход триггера соединены с шиной нулевого потенциала , 21. Недостатком этого устройства сравнения дискретного регулятора является то, что интегральная и пропорциональная составляющие ошибки на его выходе зависят не только от величины ошибки по скорости, но и от величины опорной частоты 1 , причем из-за неоднозначности характеристики вход-выход фазового дискриминатора этого устройства при различной опорной частоте выходные сигналы устройства нелинейно зависят от опорной частоты. Поэтому применение данного устройства в регуляторах скорости возможно лишь при малом диапазоне изменения скорости. Цель изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства сравнения дискретного регулятора. Эта цель достигается тем, что в известное устройство сравнения дискретного регулятора введены импульсно-аналоговый преобразователь, со3гласующий элемент и выпрямительный мост, первая диагональ которого под ключена к выходам согласующего зле мента, а вторая диагона ль - ко вхо ду интегрирующего элемента и ко вто рому выходу триггера, первый вход согласующего элемента соединен с . первым выходом, а второй вход через ограничительный элемент - со вторшвыходом импульсно-аналогового преоб зователя, вход которого подключен ко второму входу устройства. На чертеже представлена функциональная схема устройства сравнения дискретного регулятора , включающая фазовый дискриминатор 1, состоящий из выпрямительного моста 2, триггера 3, элемента задержки 4, импульсно-аналогового преобразователя 5, ограничительного элемента б, согласуемого элемента 7, интегрирующего элемента 8, запоминающего элемента 9, усилителя 10, первого ключа 11 и второго ключа 12, дифференцирующий блок 13, элемент перемены структуры 14, первый 15 и ВТОРОЙ 16 входы устройства, первый 17 и второй 18 выходы устройства. Устройство работает следующим образом. Импульсная .последовательность,1д преобразуется в импульсно-аналогоSOM преобразователе 5 фазового, дискриминатора 1 в аналоговыйг сигнал Ug ,, пропорциональный опорной частоте ,. . ) где Kg коэффициент пропорциональ ности Сигнап Ug подается через ограни чительный элемент 7 (эмиттерную це транзистора, включенного по схеме с общей базой). Поэтому величина зарядного тока Dj интегрируквдего э мента 8 пропорциональная , Щ V е, 6 6 где Rg сопротивление ограничител ного элемента б. Так как выход-триггера 3, испол зуемь й в качестве коллекторного ис точника питания транзистора соглас щего элемента 7, подключен в перву диагональ выпрямительного .моста 2 последовательно с интегрирующим эл ментом 8, то при изменении сигнала .аа выходе триггера будет изменяться направление зарядного тока этого элемента: (при этом для нормальной работы устройства урове сигнала на интегрирующем элементе всегда должен быть меньше сигнала с выхода триггера). определяем значениэ интеграла ни йнтегр РУЮ щем элементе 8 за период Топ-т опорной частоты, при замыкаййй Пер вого ключа 11 этот сигнал передается на запоминающий элемент, .а осле размыкания первого ключа 11 а время f , замыкается второй люч 12 для очередного разряда инегрирующего элемента. В фазовом дискриминаторе изестного устройства на вход интерирующего элемента подавался постонный по амплитуде сигнал а. В неМ мели .(. , T6F V де Kj - коэффициент пропорциональости ; ф1 - фазовый сдвиг, В фазовом дискриминаторе предлоенного устройства на вход интегриующего элемента подается Uj Kg fpnj оэтому после подстановки U вместо а (3) имеем; Г„ ( ««) 0°) on -(ф1- 160°) Следовательно, характеристика фаового дискриминатора предложенного стройства не зависит от i , лиейна и однозначна относительноtpi . Покажем, что сигнал на выходе диференцирующего блока 13 пропорцинален; ,f,± - -J .ЗЬ 0° ас Тпп т -Тп. т„ -збоь ш 4ф. оп ос ОС где .Тц„ -Тдс - разница периодов опорной (заданной) частоты и частоты обратной связи. Лфо-- -560 приращение фазового on сдвига на каждом интервале .. Число импульсов из fpj, , на- которых формиру-ется пилообразный ступенчатый сигнал на выходе фазового дискриминатора. 360° 1-ot При определенном f период формирования пилы i J-eL t n onl r an Производная от пилообразнрго сигнала, снимаемого с фазового дискриминатора npa&i Q в среднем равна тангенсу угла наклона пилы где (pp,no,x 2K2Ks - максимальный сигнал, снимаемый с фазового дискриминатора при «ргО или 360 . Таким образом, интегральная составляющая ошибки по частоте